Клиенты часто спрашивают нас, почему крепление мачты бывает дороже самой фермы. Они с недоверием воспринимают информацию о том, что стандартная гайка с ушком не подходит в качестве оттяжки, а дымоход или противопожарная перегородка — это последние места, где стоит закреплять тросы. Давайте рассмотрим силы, которые мачта оказывает на конструкцию здания.
Натяжные тросы действуют срывающим усилием — чем больше площадь антенн на мачте и чем выше ветровое воздействие на саму конструкцию, тем сильнее это усилие. Эти силы, суммируясь с начальным натяжением тросов, действуют на стержень мачты, прижимая его к поверхности крыши. Ниже приведены несколько примеров, взятых из статических расчетов, выполненных для наших клиентов:
| Тип мачты | Высота | Сила, которая выдергивает якорь | Сила, вдавливающая мачту в крышу |
| М500 | 16 м | 480 кг | 1100 кг |
| М1000 | 24 м | 1300 кг | 2900 кг |
| М1000 | 28 м | 3700 кг | 4000 кг |
| М500 | 50 м | 3800 кг | 4500 кг |
| М750 | 28 м | 2000 кг | 3500 кг |
Из приведенных значений можно сделать несколько важных выводов:
- Даже для небольшой и в целом стандартной мачты, часто устанавливаемой на старых постройках, т.е. М500-16 - усилие тяги анкера достигает 500 кг... стандартная литая рым-гайка М12 способна передать максимум 340 кг усилия, но только в оси, чего в случае закрепления мачт в принципе не происходит. Нагрузка под углом 45 градусов снижается до 240 кг. Итак, мы видим, что никакого запаса сил у нас нет, а есть риск оторвать ухо в более серьезный шторм. Другой вопрос - может ли полтонны груза опрокинуть дымоход - зачастую состоящий из груды сырых и размытых кирпичей с осыпающимся раствором? Наш опыт показывает, что это может произойти легко.
- Безопасно ли размещать М500-16, например, на неопорном стропиле, или прямо на сэндвич-панели на крыше зала, в случайном месте, если мы понимаем, что наша мачта будет создавать точечную нагрузку более тонны в месте его нахождения? Мы видели такие случаи и видели мачты, которые «упадали внутрь».
- На примере упомянутых выше мачт М1000 видно, как быстро возрастают силы с высотой и парусностью конструкции, и как они дифференцируются дополнительной нагрузкой от антенн (28-метровая была рассчитана на 1 м2 площади антенны больше, чем 24-метровый). Разница в разрыве... почти в три раза. Тем более, что сами показатели впечатляют... почти 4 (!) тонны тягового усилия. Давайте представим, что мы планируем подвесить на запланированный якорь два внедорожника – это дает представление о масштабе сил.
- Понятно, почему мы почти никогда не спрашиваем о количестве антенн, которые вы планируете установить на мачте, но часто приставаем к вам по поводу площади их поверхности. Учитывая, что вертикальная сила в валу мачты исчисляется тоннами, несколько десятков дополнительных килограммов в массе антенн практически не имеют значения, но дополнительная поверхность быстро увеличивает силы, и эти различия исчисляются в тоннах, а не в отдельных килограммах.
Приведенные цифры заставляют задуматься — становится ясно, почему мы так тщательно выбираем место установки мачты на здании и почему это не может быть любая точка крыши. Силы, о которых мы говорим, без труда могут сорвать тонкий стяжной слой на плоских крышах, сломать балки перекрытия, прослужившие несколько десятков лет, или разрушить противопожарные перегородки. Нередко для того, чтобы здание могло выдержать планируемые нагрузки, требуется установка стальных анкерных конструкций, проходящих через несколько этажей, применение химических анкеров и проведение серьезных строительных работ. В других случаях — когда речь идет о монолитном перекрытии, точке крыши, опирающейся на несущую стену, и хорошем доступе к перевязке — даже большой мачту можно установить с умеренными трудозатратами. Такое разнообразие ситуаций приводит к значительному разбросу цен на подготовку анкерного крепления, и без осмотра объекта или проекта мы не можем ответить, во сколько обойдётся установка.